数列的基本性质和常用结论
车辆工程专业就业前景-胡佩兰
数列的基本性质和常用结论
一、等差数列
1.等差数列的判定方法
(1)用定义:对任意的n,都有
a
n1
a
n
d
(d为常数)
{a
n
}
为
等差数列(定义法)
(2)
2a
n1
a
n
a
n2
(n
N
)
{a
n
}
为等差数列(等差中项)
*
(3)
a
n
=pn+q (p,
q为常数且p≠0)(即为关于n的一次函数)
{a
n
}
为等差数列
(4)
S
n
pnqn
(p,
q为常数)(即为关于n的不含常数项的二次函数)
{a
n
}
为等差数列
2
2.常用性质
(1) 若数列
{a
n
}
,
{b
n
}为等差数列,则数列
{a
n
k}
,
{ka
n
}
,
{a
n
b
n
}
,
{ka
n
b}
(k, b为非零常数)
均为等差数列.
(2) 对任何m,n<
br>
N
,在等差数列
{a
n
}
中,有
a
n
a
m
(nm)d
,特别的,当m=1时,便得到等差数
*
列的通项公式。另外可得公差d=
a
n
a
1
n1
,或d=
a
n
a
m
nm
*
(3)
若m+n=p+q (m,n,p,q
N
),则
a
n
a
m
=
a
p
a
q
.特别的,当n+m=2k时,得
a
n
a
m
=
2a
k
(4)
{a
n
}
是有穷等差数列,则与首末两项等距离的两项之和都相等,且等于首
末两项之和,即
a
1
a
n
a
2
a
n
1
a
3
a
n2
a
i1
a
ni
。
(5) 在等差数列
{a
n
}
中,每隔k(k
N
)项取出一项,按原来的顺序排列,所得的数列仍为
等差数列,且公
差为(k+1)d(例如:
a
1
,
a
4,
a
7
,
a
10
仍为公差为3d
的等差数列)
(6) 如果
{a
n
}
是等差数列,公差为d,那么
a
n
,
a
n1
,
a
2
,
a
1
也是等差数列,其公差为
d
.
(7) 若数列
{a
n
}
为等差数列,则记
S
k<
br>a
1
a
2
a
k
,
S<
br>2k
S
k
a
k1
a
k2
a
2k
,
S
3k
S
2k
a
2
k1
a
2k2
a
3k
,则
S
k
,
S
2k
S
k
,
S
3k
S
2k
仍成等差数列,且公差为
k
d
2
*
3.等
差数列前n项和公式:
S
n
n(a
1
a
n)
2
na
1
n(n1)
2
d
d
2
n(a
1
2
d
2
)n
4.等差数列前n项和
S
n
常用的基本性质:
*
(1)在等差数列
{a
n
}
中,当项数为2n (n
N
)时,
S
偶
S
奇
nd,
S<
br>奇
S
偶
a
n
a
n1
(即中间两
项之比),
*
当项数为2n +1(n
N
)时,
S<
br>偶
S
奇
a
n1
,
S
奇
S偶
n1
n
(即奇偶项数之比)
a
1
a
2n1
n(a
1
a
2n1
)
(2).若等差
数列
{a
n
}
,
{b
n
}
的前n项和为<
br>S
n
,T
n
(n为奇数),则
a
n
b
n
S
22
2n1
b
1
b
2n1
n(b
1
b
2n1
)
T
2n1
22
(3)在等差数列
{a
n
}
中.
S
n
=a,
S
m
b
,则
S
nm
S
n
=m,
S
m
=n时
S
nm
(nm)
nm
nm
(ab)
,特别地, 当
S
n
S
m
时,
S
nm
0
,
当
(4) 若
S
n
为等差数列
{a
n
}
的
前n项和,则数列
{
S
n
n
}
也为等差数列.
(5) 记等差数列
{a
n
}
的前n项和为
S
n<
br>:①若
a
1
>0,公差d<0,则当
a
n
0
a
n1
0
时,则
S
n
有最大值;②若
a
1
<0,
a
n
0
公差d>0,则当
时,则
S
n
有最小值。求
S
n
最值的方法也可先求出
S
n
,再用配方法求解。
a0
n1
二、等比数列
1.等比数列的判定方法
(1)用定义:对任意的n,都有
a
n1
qa
n
(a
n
0)
2
a
n1
a
n
q
(
q
0)
{a
n
}
为等比数列(定义法)
(2)
a
n
a
n1
a
n1
(
a
n1
a
n1
0)
{a
n}
为等比数列(等比中项)
(3) 若数列通项公式为:
a
n
aq
n1
(a,q是不为0的常数)
{a
n
}
为等比数列(通项公式法)
2.常用性质
(1).若数列
{a
n
}
,
{b
n
}
为等比数列,则数列
{
均为等比数
列.
(2) 对任何m,n
N
,在等比数列
{a
n}
中,有
a
n
a
m
q
*nm
1<
br>a
n
}
,
{ka
n
}
,
{an
}
,
{a
2n1
}
,
{a
nb
n
}
{
2
a
n
b
n
} (k为非零常数)
,特别的,当m=1时,便得到等比数列的通
项公式.因此,此公式
比等比数列的通项公式更具有一般性.
(3) 若m+n=p+q (m, n, p, q
N
),则
a
n
a
m
=
a
p<
br>a
q
.特别的,当n+m=2k时,得
a
n
a
m
=
a
k
(4)
{a
n
}
是有
穷等比数列,则与首末两项等距离的两项之积都相等,且等于首末两项之积,即
*2
a
1
a
n
a
2
a
n1
a
3
a
n2
a
i1
a
ni
。
(5) 在等比数列
{a
n
}
中,每隔k(k
N
)项取出一项,按原来的顺
序排列,所得的数列仍为等比数列,且公
比为
q
k1
*
(例如:
a
1
,
a
4
,
a
7
,
a
10
仍为公比
q
的等比数列)
1
q
3
(6) 如果
{a
n
}
是等比数列
,公比为q,那么
a
n
,
a
n1
,
a
2
,
a
1
也是等比数列,其公比为
(8)
q>1且
{
a
1
0,则{a
n
}为递减数列
1n
a0,则{a}为递增数列
,
0{
a
1
0,则{a
n
}为递增数列
1n
a0,则{a}为递减数列
当q=1时,该数列为常数列(此时数列也为等差数列);当q<0时,该数列为摆动数列。
a
1
(1q)
a
1
a
n
q
(q1)
1q
项和公式:
S
n
1q
(q1)
na
1
n
3.等比数列前n
4.等比数列前n项和
S
n
常用的
基本性质:
(1) 在等比数列
{a
n
}
中,当项数为2n (n
N
)时,
*
S
奇
S
偶
1
q
,.
(2) 若数列
{a
n
}
为等差数列
,则记
S
k
a
1
a
2
ak
,
S
2k
S
k
a
k1
a<
br>k2
a
2k
,
S
3k
S
2k
a
2k1
a
2k2
a
3k
,则
S
k
,
S
2k
S
k
,S
3k
S
2k
仍成等比数列,且公差为
q
k
三、通项公式
a
n
的求法
(1)观察法:各项的规律明显,对分式分别看分子和分母的规律。
(2)公式法:①利用等差数列或等比数列的通项公式.
②利用
a
n
与
S
n
的关系:
a
n
S
1
n=1
S
n
S
n1
n2
特别注意:该公式对一切数列都成立。
(3)累加法:
a
n
a
1
(a
2
a
1
)(a
3
a
2
)(a
4
a3
)(a
n
a
n1
)
(4)累乘法:
a
n
a
1
(
a
2
a<
br>1
)(
a
3
a
2
)(
a
4a
3
)(
a
n
a
n1
)<
br>
四、数列前n项和
S
n
的求法
(1)
公式法:直接利用等差或等比数列求和公式
(2) 倒序相加法(参照等差数列前n项和公式的推导)
(3) 错位相减法(参照等比数列前n项和公式的推导)
(4) 分组求和法
(5) 裂项相消法